メニスカスにおけるDNAの伸長ダイナミクスの解明

半月板 DNA 伸长动力学的阐明

• 批准号: 17034003
• 负责人: 居城 邦治
• 金额: $ 2.82万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17034003/
• 关键词: DNA; LB膜; 高分子物理; 単一分子計測; 蛍光顕微鏡; 界面

これまで申請者は、DNA水溶液上にカチオン性の両親媒性化合物を展開し、静電的相互作用により気水界面に形成したDNA分子とのポリイオン複合膜をLangmuir-Blodgett(LB)法により、単分子膜に流動性を持たせた状態で固体基板上に移し取ると、溶液中ではランダムコイル形状であったDNA分子が伸長して固定化されることを見い出してきた。伸長・固定化された個々DNAA分子は長さ解析の結果、単一分子であることが明らかとなり、また二重らせんDNA鎖をほぼ伸び切り構造で2次元に配列することができることを示した。しかし、DNAが伸長するメカニズムは明らかになっていない。そこで研究では、これまで未開拓であったメニスカスにおける高分子鎖のダイナミクスの計測技術の開発を通じて、LB法によるDNAの伸長機構を明らかにすることを目的とした。DNAが気体・液体・固体の三相が交差するメニスカスにおいて伸長されることから、メニスカスでのDNA分子の運動を観察できる蛍光顕微鏡システムを構築した。このシステムを用いてDNA水溶液上にジアルキルアンモニウム塩(2C_<18>N^+2C_1)を展開することで気液界面に形成した2C_<18>N^+2C_1/DNAポリイオン複合単分子膜の観察を行った。その結果、糸まり状のDNAがメニスカス境界部分で数秒間滞留し、その後基板状に伸長した状態で固定化されていく様子が観察された。一方、溶液中のDNAはメニスカス部分で対流を行うだけで固定化されないことが分かった。一度固定化した伸長DNAを90度回転させて引き上げを行ったところ、部分的に強固な接着点が存在することが解明された。また、山形大学・佐野研究室との班内共同研究によって、Langmuir-Blodgett(LB)法により、DNA分子の伸長固定化を利用することで、これまで伸長・配向化が困難とされてきたカーボンナノチューブの伸長固定化を行った。DNAとカーボンナノチューブを水溶液中で混合し、DNAが巻き付いたカーボンナノチューブ複合体を作製し、これをLB法により固体基板上に伸長・固定化できることがわかった。

This is the case when the applicant develops DNA molecules in aqueous solutions and forms DNA molecules in aqueous interfaces due to electrostatic interactions. The Langmuir-Blodgett(LB) method is used to determine the fluidity of a single molecular film. DNA molecules are immobilized on solid substrates and stretched in solutions. Elongation, immobilization, and molecular analysis of DNAA are shown in Table 1. The DNA is long, and the DNA is long, and the DNA is long. The purpose of this study is to explore the development of polymer lock detection technology, LB method and DNA elongation mechanism. The three phases of DNA, liquid and solid, are different. The molecular motion of DNA can be observed through optical microscopy. The formation of 2C<18>_N ^+2C_1<18>/DNA complex molecular films on aqueous DNA solutions was investigated. As a result, the DNA in the form of a single strand was retained for a few seconds, and the DNA in the form of a single strand was immobilized. The DNA in solution was immobilized. Once immobilized, DNA stretches 90 degrees back and forth. The Langmuir-Blodgett(LB) method was used for the in-class joint research of Yamagata University and Sano Laboratory. It is difficult to use the elongation and alignment of DNA molecules. DNA is mixed in aqueous solution, and DNA is mixed in aqueous solution.

项目成果

Immobilizing and stretching of poly (dG)-poly (dC) synthesized by Klenow fragment exo- on substrates by LB method

LB法固定和拉伸Klenow片段外显子合成的聚(dG)-聚(dC)

• 发表时间: 2006
• 期刊: Colloids and Surfaces A 284-285
• 作者: Noritaka Mizuno;Keigo Kamata;Kazuya Yamaguchi;Osamu Haruta;Noriko Ishizuka;Osamu Haruta;Aya Tanaka
• 通讯作者: Aya Tanaka

Highly expansive DNA hydrogel films prepared with photocrosslinkable poly(vinyl alcohol)

• DOI: 10.1016/j.colsurfa.2005.11.027
• 发表时间: 2006-08-15
• 期刊: COLLOIDS AND SURFACES A-PHYSICOCHEMICAL AND ENGINEERING ASPECTS
• 影响因子: 5.2
• 作者: Ishizuka, Noriko;Hashimoto, Yuichi;Ijiro, Kuniharu
• 通讯作者: Ijiro, Kuniharu

Circular arrangement of nucleoamphiphile containing azobenzene by using base pairing with cyclic oligonucleotide template at the air-water interface

通过使用与环状寡核苷酸模板的碱基配对在空气-水界面处含有偶氮苯的核两亲物的圆形排列

• 发表时间: 2006
• 期刊: Colloids and Surfaces A 284-285
• 作者: Noritaka Mizuno;Keigo Kamata;Kazuya Yamaguchi;Osamu Haruta;Noriko Ishizuka;Osamu Haruta
• 通讯作者: Osamu Haruta

Stripe Pattern Formation of Oligonucleotides by Langmuir-Blodgett Method

通过 Langmuir-Blodgett 方法形成寡核苷酸的条纹图案

• 发表时间: 2007
• 期刊: International Journal of Nanoscience (印刷中)
• 作者: N.Mizuno;K.Kamata;K.Yamaguchi;Y.Matsuo
• 通讯作者: Y.Matsuo

DNA-Based Silver Nanowires Fabricated By Electroless Plating

通过化学镀制造基于 DNA 的银纳米线

• 发表时间: 2006
• 期刊: Mol. Cryst. Liq. Cryst. 445
• 作者: Noritaka Mizuno;Keigo Kamata;Kazuya Yamaguchi;Osamu Haruta;Noriko Ishizuka;Osamu Haruta;Aya Tanaka;K.Ijiro
• 通讯作者: K.Ijiro